2023年04月 深度学习-目标检测 黄海广 副教授 2 01 目标检测概述 02 目标检测算法 03 YOLO算法 04 Faster RCNN算法 本章目录 3 01 目标检测概述 1.目标检测概述 02 目标检测算法 03 YOLO算法 04 Faster RCNN算法 4 1.目标检测概述 分类（Classification） 检测则关注特定的物体目标 ，要求同时获得这一目标的 类别信息和位置信息。 分割（Segmentation） 分割包括语义分割（semantic segmentation）和实例分割（ instance segmentation），前者 是对前背景分离的拓展，要求 分离开具有不同语义的图像部 分，而后者是检测任务的拓展 ，要求描述出目标的轮廓（相 比检测框更为精细）。 5 目标检测和识别 • 牛等？ 1.目标检测概述 6 目标识别的应用 1.目标检测概述 7 难点之一: 如何鲁棒识别？ 1.目标检测概述 8 类内差异（intra-class variability） 1.目标检测概述 9 类间相似性（inter-class similarity） 1.目标检测概述 10 1.目标检测概述 学术和工业界主要将目标检测算法分成三类： 1.传统的目标检测框架 2

业务落地篇：实现货架洞察 Web 应用 扫码试看/订阅 《 TensorFlow 2项目进阶实战》视频课程 • 串联 AI 流程理论：商品检测与商品识别 • 串联 AI 流程实战：商品检测与商品识别 • 展现 AI 效果理论：使用 OpenCV 可视化识别结果 • 展现 AI 效果实战：使用 OpenCV 可视化识别结果 • 搭建 AI SaaS 理论：Web 框架选型 • 搭建 AI

1.推荐篇 2.平台篇 3.总结篇 1 目录 • 推荐场景 • 推荐 • 在线机器学习 • 深度学习 • 平台背景 • 平台架构 • 平台效果 • 微博技术里程碑 • 微博业务生态 推荐篇 APPLICATION 推荐场景、在线机器学习和深度学习 11 1 推荐场景 • 信息流 热门流 视频流 关系流 • 推荐流 图片推荐流 正文推荐流 视频推荐流 1 推荐场景 模型召回：DIN/DIEN/TDM 模型召回 融入用户近期互动行 为的深度模型召回 单目标：LR->W&D->FM->DeepFM 多目标：点击FM+互动FM 排序损失：DeepFM+Pair-Wise Rank Loss 多目标 融合点击模型和 互动模型 单目标 LR、W&D、 FM和DeepFM 等模型排序 排序损失 针对信息流业务场景，从 点击损失升级到排序损 失，基础模型为 DeepFM，排序损失为 kubernetes/ol-submit RPC服务框架 LR/GBDT DNN/DeepFM/W&D 负载均衡/统一版本管理/动态加载/批量化机制 特征映射 Embedding 数据处理 异构GPU集群 CNN 业务应用 模型服务 框架 排序模型服务 多媒体分析服务 自然语言分析服务 集群调度层 核心架构层 算法模型层 4 深度学习-分布式模型推理 • 推理性能优化 • 减少计算量： operator

级别规模的深度学习系统，与推荐、搜索、广告业务深度合作，在算法上提供从召回到 排序的全系统优化方案，在工程上提供离线、近线、在线的全流程解决方案。 目录 • 美团超大规模模型场景简介 • 超大规模机器学习MLX  MLX平台目标  MLX平台架构 • 模型场景应用  召回模型  排序模型 目录 • 美团超大规模模型场景简介 • 超大规模机器学习MLX  MLX平台目标  MLX平台架构 海量的用户行为，完整的交易闭环 LBS相关的推荐 • 模型特点 百亿级别的训练数据 千亿级别的模型特征 秒级实时的模型反馈 目录 • 美团超大规模模型场景简介 • 超大规模机器学习MLX  MLX平台目标  MLX平台架构 • 模型场景应用  召回模型  排序模型 超大规模模型的有效性 • VC维理论  描述模型的学习能力：VC维越大模型越复杂，学习能力越强  机器学习能力 提供离线、近线、在线全流程解决方案，各阶段提供扩展方案，降低算法迭代成本； • 支持Online Learning，提供从近线到在线的模型数据通路； • 提供从召回到排序全流程的模型解决方案，为业务提供最佳实践； • 提供系统的平台化工具，为用户提供易用的界面操作； MLX模型能力 MLX平台架构 MLX平台架构 • 基于Worker + PS架构搭建 • Worker  模型计算引擎（Engine）

方案设计篇：如何设计可落地的AI解决方案 扫码试看/订阅 《 TensorFlow 2项目进阶实战》视频课程 • 行业背景：AI新零售是什么? • 用户需求：线下门店业绩如何提升？ • 长期⽬目标：货架数字化与业务智能化 • 短期目标：自动化陈列审核和促销管理 • 方案设计：基于深度学习的检测/分类的AI流水线 • 方案交付：支持在线识别和API调用的 AI SaaS 目录 行业背景：AI新零售是什么 用好你的广告位：线上设计 用好你的广告位：线下陈列 缺货 凌乱 销量下降 用好你的广告位：线下陈列 有气势！ 整齐！ 销量上涨！ 品牌线下PK 如何脱颖而出？ 品牌商线下渠道销售的普遍需求 长期⽬目标：货架数字化与业务智能化 ��������������������������������������������� ���������������������������������������������� • 陈列达标率 • 产品价格指数 • 促销执行统计 客户需求：棚格图推荐设计与销量预测 如何落地项目第一期？ 短期目标：自动化陈列审核和促销管理 业务落地基础：货架数字化 SKU 种类 数量 位置 品类 占比 货架 设计 场景 层数 编号 业务落地：自动化陈列审核和促销管理 陈列 必分销 新品 纯度 排面 SKU 种类 数量 位置 品类 占比

Ø 排序目标 • 提高用户的信息消费效率 • 提升用户黏性 技术挑战 Ø 规模大 • 用户和Feed内容数量大 Ø 指标量化 • 用户体验 • 内容更新快，实时性要求高 • 内容形式多样、非结构化 • 海量计算、超大规模模型优化 1 2 3 深度学习应用与实践 常规CTR方法排序 微博Feed流排序场景介绍 目录 CTR概要介绍 数据 特征 目标 模型 • LR • GBDT • FM • 大量离散特征、高维稀疏 • 特征关联性挖掘 CTR一般流程 业务目标与模型选择 Ø 模型优化目标 • 互动（转发/评论/赞） 点击（图片/视频/文章/链接等） 阅读时长 Ø 模型选择 • 线性模型LR+特征工程 • 多目标预估 • 排序基于pointwise的 learning to rank 互动模型 点击模型 阅读模型 Score 对头部曝光进行降采样，长尾曝光上采样 • 负样本进行下采样 • 后端样本预采样 模型评估 Ø 离线评估 • AUC / wAUC Ø 在线评估 • 离线评估与线上效果正相关？ • A/B test测试 • 分目标人群测试：地域、活跃度… A B 小流量-实验组 小流量-对照组 数据对比分析 算法架构 互动行为 点击行为 阅读行为 能力标签 兴趣标签 亲密度 自然属性 账号属性 用户特征

? − ? ? ?2 = 1 ? ෍ ?=1 ? (? ? −?)2 ? = 1 ? ෍ ?=1 ? ? ? 处理后的数据均值为0，方差为1 数据归一化的目的是使得各特征对目标变 量的影响一致，会将特征数据进行伸缩变 化，所以数据归一化是会改变特征数据分 布的。 数据标准化为了不同特征之间具备可比性 ，经过标准化变换之后的特征数据分布没 有发生改变。 就是当数据特征取值范围或单位差异较大时 tEncoder类对数据进行哑编码的 代码如下： 2. 特征构建 from sklearn.preprocessing import OneHotEncoder #哑编码，对IRIS数据集的目标值，返回值为哑编码后的数据 OneHotEncoder().fit_transform(iris.target.reshape((-1,1))) 12 分箱 一般在建立分类模型时，需要对连续变量离散化，特征离散化后， 特征构建 • 基于单价和销售量计算销售额. • 基于原价和售价计算利润. • 基于不同月份的销售额计算环比或同比销售额增长/下降率. • …… 转换特征构造 此外，由于业务的需求，一些指标特征也需要基于业务理解 进行特征构造。 16 3. 特征提取 01 相关概念 02 特征构建 03 特征提取 04 特征选择 17 许永洪,吴林颖.中国各地区人口特征和房价波动的动态关系[J]

腾讯优图实验室 谭国富 http://open.youtu.qq.com SACC2017 优图团队立足于社交网络大平台，借助社交业务积累 的海量人脸、图片、音乐等数据，专注在人脸、图像、 音乐、语音、机器学习等领域开展技术研究，并积极 推动研究成果在业务中落地产生价值。 关于优图实验室 人脸识别 图像识别 音频识别 SACC2017 目录 01 腾讯优图内容审核能力介绍 02 深度学习技术介绍 人力 减少人工 漏审 技术诉求：自动识别图片或视频中出现的文 字、二维码、logo等内容以及违规人像、淫 秽、血腥、暴力、极端主义、恐怖主义图像 等，方便平台进行违规处理和风险管控。 业务痛点：面对越来越爆发的安全风险，解决办法门 槛高， 成本高；迫切需要技术解决方案 SACC2017 图像内容审核技术 OCR技术 图像分割以及超分辨率技术 优图图像技术还包括：图像分类、 识的概率，通过其概率最大的类型，判断其图片 性质属于属于暴恐还是正常。 Ø 高准确率： 在内部业务上测试，准确率97%，覆 盖80%以上的案例 Ø 腾讯云，承担每天数亿的图像审核， 已经 累计支持上百家客户。 Ø 微云，QQ群，支持视频识别的解决方案， 成熟灵活的产品方案，帮助业务扫除掉互 联网暴力、恐怖内容，有效的降低业务风 险。 l 暴恐识别技术 武装份子 管制刀具 枪支弹药 人群聚集 火灾

3000万 月活跃用户 • 需要强大的房源质量盘点工具 • 找到好房难度大，成本高 挑战 200万 贝壳全部房源 2019 KE.COM ALL COPYRIGHTS RESERVED 7 目标&价值 平台  提升去化率 经纪人  提升效率和业绩 客户  降低看房成本 业主  缩减销售时长  市场需求恒定，优先成交好房 核心思想  选出好房 核心问题  提升带看效率 COPYRIGHTS RESERVED 37 分数映射  模型输出  房源质量分数 • 根据概率值排名进行映射 • 分数分布比较稳定 • 10分制易于业务使用 • 每天不稳定，范围波动大 • 分数分布不合理 • 不易于业务使用 MinMaxScaler ( 1 ???????????????????????????????????? )  分数映射公式 2019 KE.COM  AI选房采用了DNN + RNN的混合网络结构 - DNN，静态数据；RNN，时序数据 - DNN+RNN的混合模型，提供了静态数据+时序数据的解决方案  模型输出值并不能直接适用于业务，需要做一些转换 - 为了便于经纪人理解和指导经纪人， 采用分数映射和雷达图两种方式 2019 KE.COM ALL COPYRIGHTS RESERVED 47 2019 KE.COM ALL

Ø 深度学习平台演进及SparkFlow介绍� 背景 坐标：360-系统部-⼤数据团队� 专业：Yarn、Spark、MR、HDFS …� 挑战：深度学习空前⽕爆，各种深度学习框架层出不穷，业务部门 拥抱新兴技术。平台怎么应对？� 机遇：Maybe 深度学习 + ⼤数据 � � TensorFlow使用现状及痛点 场景（1）� 场景（2）� TensorFlow使用现状及痛点 训练效果和性能没有损失� 基本目标：� TensorFlow on Yarn设计 • 支持GPU亲和性调度（提⾼通信效率）� • Web的⽅式查看作业的运⾏状况和作业日志� • 在线查看Tensorboard� • HistoryServer支持查看结束作业的日志和状态信息� • 控制已有的TensorFlow作业的迁移成本（最多改三⾏ 代码）� 扩展目标：� TensorFlow